2022-2023学年上海师范大学附属中学高三上学期期中考试物理试题

这是一份2022-2023学年上海师范大学附属中学高三上学期期中考试物理试题，共9页。试卷主要包含了年级等内容，欢迎下载使用。
上师大附中2022学年第一学期期中考试
高 三 年级 物理 学科
（考试时间： 60 分钟 满分：100 分）
一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。）
1. .某同学找了一个用过的“易拉罐”，在罐体的侧面打了一个洞，用手指按住洞，向罐中装满水，然后将“易拉罐”竖直向上抛出，空气阻力不计，则( )
（A）“易拉罐”上升的过程中，洞中射出的水速度越来越快
（B）“易拉罐”下降的过程中，洞中射出的水速度越来越快
（C）“易拉罐”上升、下降的过程中，洞中射出的水速度都不变
（D）“易拉罐”上升、下降的过程中，水不会从洞中射出
2.关于做匀变速直线运动的物体速度v、位移s、加速度a、时间t之间的关系，下列图像中可能正确的是（ ）










3.2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索（所有钢索均处在同一竖直面内）斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力
B．为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度
C．索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下
D．为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布

4.在“研究共点力的合成”的实验中对减小实验误差有益的是（ ）
A．两细绳应尽量等长
B．用两根橡皮条代替两根细绳套
C．标记同一细绳方向的两点要远些
D．两个弹簧测力计同时拉时，两测力计的拉力相差应大些
5．图中O点为单摆的固定悬点，现将摆球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，摆动到A点时用激光烧断细绳，则摆球( )
（A）加速度沿图中1所示方向
（B）沿图中2所示方向做自由落体运动
（C）加速度沿图中3所示方向
（D）沿图中4所示方向飞出
6.如图所示，S1、S2是振幅均为A的两个水波波源，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。则（ ）
S1
S2
A
B
C

A.两列波在相遇后各自的周期都发生了变化
B. 此时各点的位移是：xA＝0，xB=－2A，xC=2A
C. A处振动始终减弱，B、C处振动始终加强
D. B点位移大小始终大于A点位移大小
7.如左图所示，水平放置的弹簧振子在A、B之间作简谐运动，O是平衡位置；以向右为正方向，其振动图像如右图所示，则（ ）
o
t/s
x/cm
2
-2
0.2
0.4
0.1
0.3
0.5
0.6
B
O
A
x




A．AO间的距离为4cm
B．0.1s末，小球位于A点
C．0.2s末，小球有正方向的最大速度
D．0.2s~0.3s，小球从O向A做减速运动
8. 某物体原先静止于一光滑水平面上，t＝0时受水平外力作用开始沿直线运动，0～8 s内其加速度a与时间t的关系如图所示，则下列说法正确的是(　　)
A．t＝2 s时，物体的速度大小为2 m/s
B．0～2 s内，物体通过的位移大小为2 m
C．0～8 s内物体的最大速度为7 m/s
D．物体在t＝8 s时与在t＝2 s时的运动方向相反
9. 如图所示为蔡特曼和柯氏改进后测定分子速度大小的装置简图。银蒸汽分子从小炉O的细缝中逸出沿虚线通过圆筒上的细缝S3进入圆筒C并落在玻璃板G上。已知圆筒C的直径为d，转速为n，银分子在玻璃板G上的落点与b之间的弧长为s。则银分子的最大速率为 （ ）
A． B．
C． D．
10. “天问一号”于2021年2月10日环绕火星成功。假设“天问一号”绕火星做匀速圆周运动，若其线速度的平方与轨道半径倒数的图象如图中实线，该直线斜率为k，已知万有引力常量为G，则（ ）
A.火星的密度
B.火星的自转周期为T =
C.火星表面的重力加速度大小g =
D. “天问一号”绕火星运动的最大速度大小
11. 如图，是一段竖直放置的光滑圆弧轨道，相距的、两点等高、距轨道最低点的竖直高度为。一小滑块自点由静止释放并开始计时，其速率随时间变化的图像可能为（　　）

A. B.
C. D.
12.“ETC”是高速公路上电子不停车收费系统的简称。若某汽车以恒定功率匀速行驶，为合理通过收费处，司机在t1时刻使汽车功率减半，并保持该功率行驶，到t2时刻又做匀速运动；通过收费处后，逐渐增加功率，使汽车做匀加速运动直到恢复原来功率，以后保持该功率行驶。设汽车所受阻力大小不变，则在该过程中，汽车的速度随时间变化图像可能是（ ）
A. B.
C. D.

二、填空题（共20分，每空2分）
13.如图所示是“研究向心力与哪些因素有关”的实验仪器，叫做“DIS向心力实验器”。该实验装置中需要用到力传感器和__________传感器，由于该实验涉及多个物理量，所以实验采用的方法是__________法。

14.如图，一列简谐横波平行于x轴传播，图中的实线和虚线分别为t＝0和t＝0.1 s时的波形图。已知平衡位置在x＝6 m处的质点，在0到0.1 s时间内运动方向不变。这列简谐波的波速为________ m/s，传播方向沿x轴________(填“正方向”或“负方向”)。

15. 一所受重力为的汽车沿倾角为的斜坡匀速上行，当司机发现前方障碍物后便开始刹车，自刹车开始计时，汽车运动的位移与时间的关系为，则汽车在前内的平均速度大小为____________，该汽车在刹车过程中所受合力大小为__________。（取）

16．如图所示，平板车上有B、C两块夹板，被三根收缩的弹簧与车底板A两两连接在一起，共同夹住一个质量为m=1kg的光滑圆柱体。若平板车在水平面上向右做匀速直线运动，则B、C两块夹板对圆柱体作用力的合力方向为__________；若平板车在水平面上向右做匀加速直线运动，加速度大小为a=7.5m/s2，则A、B、C对圆柱体作用力的合力大小为__________N。（g=10m/s2）


17.如图所示，甲、乙两个质量相同的小球分别被两根细绳悬于等高的悬点，绳长L甲=2L乙，现将细绳拉至水平后由静止释放小球，则甲、乙两球通过最低点时动能大小之比为__________；角速度大小之比为__________。

三、综合题（共40分，其中18题10分，19题14分，20题16分）
18、（10分）如图（a）为“用DIS研究物体的加速度与质量的关系”实验装置。

（1）实验中应保持轨道___________且摩擦力足够小；为了研究小车的加速度与质量的关系，应保持_______________不变。
（2）若测得小车和发射器的总质量为0.3千克，则跨过滑轮的细绳下悬挂的钩码质量最适合用（    ）
（A）20克           （B）100克          
（C）200克         （D）500克
（3）某同学用正确的实验方法测得实验数据，作出a-m图线如图 (b)。他观察到a-m图线为曲线，于是得出物体的加速度与质量成反比。你认为他的做法正确吗？如果认为正确，请说明理由。如果认为不正确，请给出正确的处理方法。
19. （14分）如图所示，长L=3.41m的水平直杆BC，与高H=0.2m的光滑细弯杆AB底部和足够长斜杆CD底部都平滑连接，CD与水平方向夹角θ=37°。一质量m=0.2kg的小环套在杆上，从最高点A由静止释放，沿细弯杆运动到B点时在小环上加一水平向右的外力F=2N，至C点撤去，小环冲上斜杆CD。已知小环与杆BC、CD间动摩擦因数均为µ=0.8。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）小环在B点时的速度vB大小；
（2）判断小环最终能否静止在斜杆上，通过表达式及计算加以说明；
（3）小环在斜杆CD上运动的时间。（小数点后保留两位）






20.（16分）一个质量m=0.1kg的小物块由静止开始沿倾角α的斜面匀加速滑下，然后在粗糙水平面上做匀减速直线运动，直到停止。小物块与斜面及水平面间的动摩擦因数均为μ，下表给出了不同时刻小物块的速率。g取10m/s2，求小物块
时刻t (s)
0
……
0.3
0.4
0.5
……
1.4
1.5
1.6
……
速率v (m/s)
0
……
1.5
20
2.5
……
3.0
2.5
2.0
……

（1）在斜面上的加速度大小a1和水平面上的加速度大小a2；
（2）与水平面间的动摩擦因数μ和斜面的倾角α；
（3）滑到斜面底端时的速率v1；
（4）损失的机械能。


上师大附中2022学年第一学期期中考试
高 三 年级 物理 学科答案
（考试时间： 60 分钟 满分：100 分）
一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。）
1. .某同学找了一个用过的“易拉罐”，在罐体的侧面打了一个洞，用手指按住洞，向罐中装满水，然后将“易拉罐”竖直向上抛出，空气阻力不计，则(D)
（A）“易拉罐”上升的过程中，洞中射出的水速度越来越快
（B）“易拉罐”下降的过程中，洞中射出的水速度越来越快
（C）“易拉罐”上升、下降的过程中，洞中射出的水速度都不变
（D）“易拉罐”上升、下降的过程中，水不会从洞中射出
2.关于做匀变速直线运动的物体速度v、位移s、加速度a、时间t之间的关系，下列图像中可能正确的是（ B ）










3.2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索（所有钢索均处在同一竖直面内）斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是（ C ）
A．增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力
B．为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度
C．索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下
D．为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布

4.在“研究共点力的合成”的实验中对减小实验误差有益的是（ C ）
A．两细绳应尽量等长
B．用两根橡皮条代替两根细绳套
C．标记同一细绳方向的两点要远些
D．两个弹簧测力计同时拉时，两测力计的拉力相差应大些

5．图中O点为单摆的固定悬点，现将摆球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，摆动到A点时用激光烧断细绳，则摆球(B )
（A）加速度沿图中1所示方向
（B）沿图中2所示方向做自由落体运动
（C）加速度沿图中3所示方向
（D）沿图中4所示方向飞出

6.如图所示，S1、S2是振幅均为A的两个水波波源，某时刻它们形成的波峰和波谷分别由实线和虚线表示。则（ B ）
S1
S2
A
B
C

A.两列波在相遇后各自的周期都发生了变化
B. 此时各点的位移是：xA＝0，xB=－2A，xC=2A
C. A处振动始终减弱，B、C处振动始终加强
D. B点位移大小始终大于A点位移大小

7.如左图所示，水平放置的弹簧振子在A、B之间作简谐运动，O是平衡位置；以向右为正方向，其振动图像如右图所示，则（ D ）
o
t/s
x/cm
2
-2
0.2
0.4
0.1
0.3
0.5
0.6
B
O
A
x




A．AO间的距离为4cm
B．0.1s末，小球位于A点
C．0.2s末，小球有正方向的最大速度
D．0.2s~0.3s，小球从O向A做减速运动

8. 某物体原先静止于一光滑水平面上，t＝0时受水平外力作用开始沿直线运动，0～8 s内其加速度a与时间t的关系如图所示，则下列说法正确的是(　C　)
A．t＝2 s时，物体的速度大小为2 m/s
B．0～2 s内，物体通过的位移大小为2 m
C．0～8 s内物体的最大速度为7 m/s
D．物体在t＝8 s时与在t＝2 s时的运动方向相反
9. 如图所示为蔡特曼和柯氏改进后测定分子速度大小的装置简图。银蒸汽分子从小炉O的细缝中逸出沿虚线通过圆筒上的细缝S3进入圆筒C并落在玻璃板G上。已知圆筒C的直径为d，转速为n，银分子在玻璃板G上的落点与b之间的弧长为s。则银分子的最大速率为 （ C ）
A． B．
C． D．
10. “天问一号”于2021年2月10日环绕火星成功。假设“天问一号”绕火星做匀速圆周运动，若其线速度的平方与轨道半径倒数的图象如图中实线，该直线斜率为k，已知万有引力常量为G，则（ A ）
A.火星的密度
B.火星的自转周期为T =
C.火星表面的重力加速度大小g =
D. “天问一号”绕火星运动的最大速度大小
11. 如图，是一段竖直放置的光滑圆弧轨道，相距的、两点等高、距轨道最低点的竖直高度为。一小滑块自点由静止释放并开始计时，其速率随时间变化的图像可能为（　　A）

A. B.
C. D.

12.“ETC”是高速公路上电子不停车收费系统的简称。若某汽车以恒定功率匀速行驶，为合理通过收费处，司机在t1时刻使汽车功率减半，并保持该功率行驶，到t2时刻又做匀速运动；通过收费处后，逐渐增加功率，使汽车做匀加速运动直到恢复原来功率，以后保持该功率行驶。设汽车所受阻力大小不变，则在该过程中，汽车的速度随时间变化图像可能是（ C ）
A. B.
C. D.

二、填空题（共20分）
13.如图所示是“研究向心力与哪些因素有关”的实验仪器，叫做“DIS向心力实验器”。该实验装置中需要用到力传感器和__________传感器，由于该实验涉及多个物理量，所以实验采用的方法是__________法。
光电门； 控制变量
14.如图，一列简谐横波平行于x轴传播，图中的实线和虚线分别为t＝0和t＝0.1 s时的波形图。已知平衡位置在x＝6 m处的质点，在0到0.1 s时间内运动方向不变。这列简谐波的波速为________ m/s，传播方向沿x轴________(填“正方向”或“负方向”)。

　10　负方向
15. 一所受重力为的汽车沿倾角为的斜坡匀速上行，当司机发现前方障碍物后便开始刹车，自刹车开始计时，汽车运动的位移与时间的关系为，则汽车在前内的平均速度大小为____________，该汽车在刹车过程中所受合力大小为__________。（取）
(1). 8 (2). 7000

16．如图所示，平板车上有B、C两块夹板，被三根收缩的弹簧与车底板A两两连接在一起，共同夹住一个质量为m=1kg的光滑圆柱体。若平板车在水平面上向右做匀速直线运动，则B、C两块夹板对圆柱体作用力的合力方向为__________；若平板车在水平面上向右做匀加速直线运动，加速度大小为a=7.5m/s2，则A、B、C对圆柱体作用力的合力大小为__________N。（g=10m/s2）
竖直向下； 12.5

17.如图所示，甲、乙两个质量相同的小球分别被两根细绳悬于等高的悬点，绳长L甲=2L乙，现将细绳拉至水平后由静止释放小球，则甲、乙两球通过最低点时动能大小之比为__________；角速度大小之比为__________。
2:1，

三、综合题（共40分，其中18题10分，19题14分，20题16分）
18、如图（a）为“用DIS研究物体的加速度与质量的关系”实验装置。

（1）实验中应保持轨道___________且摩擦力足够小；为了研究小车的加速度与质量的关系，应保持_______________不变。
（2）若测得小车和发射器的总质量为0.3千克，则跨过滑轮的细绳下悬挂的钩码质量最适合用（    ）
（A）20克           （B）100克          
（C）200克         （D）500克
（3）某同学用正确的实验方法测得实验数据，作出a-m图线如图 (b)。他观察到a-m图线为曲线，于是得出物体的加速度与质量成反比。你认为他的做法正确吗？如果认为正确，请说明理由。如果认为不正确，请给出正确的处理方法。
（1）水平，小车所受拉力 （或钩码个数）
（2）A
（3）某同学做法不正确。
正确的处理方法是计算质量的倒数，然后作出a-1/m图线，如所得图线为过原点的直线，则a与m成反比。否则则a与m不成反比。（或正确的做法是检验这条曲线是否为反比例曲线，如每组数据的a×m的值都在误差范围内相等，则a与m成反比。否则则a与m不成反比。）
19. （14分）如图所示，长L=3.41m的水平直杆BC，与高H=0.2m的光滑细弯杆AB底部和足够长斜杆CD底部都平滑连接，CD与水平方向夹角θ=37°。一质量m=0.2kg的小环套在杆上，从最高点A由静止释放，沿细弯杆运动到B点时在小环上加一水平向右的外力F=2N，至C点撤去，小环冲上斜杆CD。已知小环与杆BC、CD间动摩擦因数均为µ=0.8。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）小环在B点时的速度vB大小；
（2）判断小环最终能否静止在斜杆上，通过表达式及计算加以说明；
（3）小环在斜杆CD上运动的时间。（小数点后保留两位）




）

（14分）解析：
（1）（2分）对小环，从A到B的过程中，以水平面为零势面，因只有重力做功，
由机械能守恒：
代入数值解得：

（2）（3分）在斜杆CD上，小环重力的沿斜面方向分力G1=mgsin37º=0.6mg
而最大静摩擦力（近似等于滑动摩擦力）fmax=μmgcos37º=0.64mg
由于G1 fmax，可得小环能静止在斜杆上。

（3）（9分）对小环，在BC段，由牛顿第二定律可得：
F-f1=ma1 ，
N1=mg，f1=μN1，
代入数值解得
由 得
小环沿斜杆CD上滑过程中，
由牛顿第二定律可得：mgsin37º+f2=ma2,
N2=mgcos37º，f2=μN2，
代入数值解得
由vt=vc－at 得


20.一个质量m=0.1kg的小物块由静止开始沿倾角α的斜面匀加速滑下，然后在粗糙水平面上做匀减速直线运动，直到停止。小物块与斜面及水平面间的动摩擦因数均为μ，下表给出了不同时刻小物块的速率。g取10m/s2，求小物块
时刻t (s)
0
……
0.3
0.4
0.5
……
1.4
1.5
1.6
……
速率v (m/s)
0
……
1.5
20
2.5
……
3.0
2.5
2.0
……

（1）在斜面上的加速度大小a1和水平面上的加速度大小a2；
（2）与水平面间的动摩擦因数μ和斜面的倾角α；
（3）滑到斜面底端时的速率v1；
（4）损失的机械能。
【解析】
（1）由得物块在斜面上的加速度大小

物块在水平面上的加速度大小

（2）物块在水平面上，由牛顿第二定律得
μmg=ma2

物块在斜面上，由牛顿第二定律得
mgsinα-μmgcosα=ma1
2sinα-cosα=1
α=53°
（3）设物块到斜面底端的时刻是t1，速度为v1，由代入数据得
在斜面上做匀加速运动
　　
在水平面上做匀减速运动
　
解得
v1=5.0m/s
（4）设物块在斜面上的位移为s1
由代入数据得

以水平地面为零势面，由机械能的概念，减少的机械能
ΔE=E1－E2=mgs1sinα-0=0.1×10×2.5×0.8J=2.0J